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Nikkei Robotics_2016. 11 Professor’s Eye (p32-33)

로봇공학연구, 대학발 벤처기업이 유효
사용자의 시야를 넣어 개발하기 위해 
Humiya Iida / 케임브리지대학교 공학부 교수

대학원생을 연구지도 하는데 있어서 가장 힘든 것이,「로봇공학의 연구는 도대체 무엇인가」라고 하는 것이다. 최근에는 YouTube 등에서 연구자가 무색해지는 상당히 뛰어난, 비 연구용으로 제작된 로봇의 동영상이 볼 수 있게 되었지만, 그들이 만드는 로봇과 우리가 연구하는 로봇은 무엇이 다른 것일까.

대부분의 학생은「멋있는」로봇을 만드는 것이 로봇공학연구라고 생각하고, 연구실에 찾아 온다. 아무것도 지도하지 않는다면, 대부분의 경우는 하드웨어의 설계와 제작에 120%의 기운을 쓰고, 에너지를 소모한다. 그러나 연구프로젝트로서의 현실은 로봇의 설계∙제작은 아마 전체의 20%정도로, 로봇이 완성한 시점에서 논문발표를 위한 실험, 설계변경, 재 실험, 계측, 데이터분석, 집필 이라고 하는 긴 과정이 기다리고 있다.

대학원생이 훌륭한 연구자로 성장할지 여부는, 이 전체상을 이해할 수 있는가 여부에 걸려있는 것이 아닐까라고 생각한다. 졸업할 때까지 여기까지 도달한다면 좋은 일이지만, 로봇공학의 연구에는 사실은 이 앞에도 난관이 기다리고 있다. 제품화의 과정이다. 로봇공학연구는 대부분의 경우, 사용자를 생각한 연구가 되어 있지 않다. 그것뿐만 아니라, 누가 사용자인지 알지 못하는 경우도 많다. 때문에 제품화 하는 데에 고생하는 것이다.

필자가 박사 후 연구과정(Postdoc)을 하던 시절에 신세를 진 미국 MIT 교수인 Rodney Brooks 씨(로봇청소기「Roomba」와 양팔로봇「Baxter」의 개발자)는, 논문발표시점의 기술레벨에서 많은 사람이 실제로 사용할 수 있는 기술레벨이 되기까지는 100배의 노력이 필요하다고, 마치 어린 학생을 타이르듯이 말하곤 했다.

애초에 대학의 연구는 세상에 도움이 되는 것을 목적으로 추진하는 것이 어렵다. 연구테마를 생각할 때에는, 항상 비즈니스 이외의 것이 염두에 있다. 예를 들어, 자금획득을 위한「신청서문학」의 체제를 어떻게 할지, 교육상의 효과와 학생의 흥미가 매치하는지, 혹은 대학 안에서의 전체방침과 다른 공동연구자와의 균형, 논문발표시의 조사자의 평가, 그리고 무엇보다 자기자신이 흥미를 가지고 있는지, 라고 하는 것이다. 이처럼 테마 선정에 있어서는, 사용자에 대해서 생각할 여지가 없다. 이러한 이유로 정말 도움이 되는 로봇연구는 가능할 것 인가. 이와 같은 의문이 있었기에, 필자도 브룩스 씨와 마찬가지로 창업의 길을 선택했다.

-- 애플리케이션을 생각하지 않고 시작한 다리로봇의 연구 --
필자는 지금까지 다리로봇의 보행과 주행을 중심으로 연구를 진행해 왔다. 자연계에는 다양한 다리기구가 있는 데, 왜 공학의 세계에는 거의 없는 것 인가. 그에 대해서 공학적∙생물학적으로 흥미로운 문제가 있는 것에 틀림없다고 생각하고, 2015년 정도 연구하고 있다. 연구의 원점은, 생물처럼 날거나 뛰거나 기민하게 움직이는 로봇을 만들고 싶다는 생각이다. 여기에는 사용자측의 시야가 전혀 없고, 무엇에 도움이 될 것인지도 모르는 테마이다. 그런 한편, 연구예산은 그럭저럭 있고, 학생의 인기도 꽤 좋다. 실제, 수 년마다 연구의 초점을 바꾸어 기구, 제어, 센싱, 집행기관, 시뮬레이션기술 등을 연구해왔다.

이것들의 연구를 하고 있는 사이에는, 애플리케이션은 거의 생각하지 않았었다. 다리로봇을 시판하려고 생각하면 아무리 적게 잡아도 수 백만~수 천만 엔은 필요한데다가, 같은 금액을 투자한 애플리케이션과 비슷한 가치를 창출할 수 있는가는 아무래도 상상할 수 없었다. 그러던 중, 상황이 급변한 것이, 창업에 흥미가 있는 2명의 학생이 필자의 연구실에 방문했던 때였다. 마침 그 때, 필자가 진행하고 있던 집행기관 관련의 연구가 대강 마무리되고, 프로젝트의 출구전략을 생각하고 있던 것도 있고, 처음에는 순조롭게 시작되어, 창업을 위한 활동을 개시하는 것이 되었다.

이 프로젝트에서는 다리로봇의 운동생성에 있어서 에너지 효율의 문제를 다루고 있고, 로봇에 내장하는 클러치(Clutch) 기구를 나의 연구실에서 연구개발하고 있었다. 로봇처럼 다 관절 시스템을 위한 저가면서 소형경량의 클러치는 시판되고 있지 않았기 때문에, 많은 시간과 예산을 사용해서 처음부터 개발했다. 나름의 노하우가 축적되어 있었지만, 우리가 만든 것은 다리로봇용의 성능에 특화되어 있기 때문에, 그와 같은 시장이 없는 상황에서는 창업은 간단하지 않았다.

처음에는 주로 이 기계요소를 사용하여 어떻게 애플리케이션이 가능한지에 대한 검토부터 시작했다. 매주 토론을 하고, 수 개월에 지난 시점에서 몇 가지의 아이디어가 남고, 최종적으로 외골격기구로써의 애플리케이션으로 결정하게 되었다. 소형 클러치를 응용한 웨어러블 형태의 의자로,「Chairless Chair」이라고 명명했다.

우리가 연구용으로 개발한 클러치기구는 그대로는 전혀 사용할 수 없었기 때문에, 다시 개발하게 되었다. 동시에 제품의 시작, 특허취득, 자금조달, 양산을 위해 시작과 제작회사와의 교섭 등으로 2년 정도가 순식간에 지나가 버렸다. 이 모든 일은 도저히 혼자서는 할 수 없었고, 필자도 포함하여 3~4명의 팀으로 했다. 반대로 이정도 인원을 모을 수 있는 환경이 아니었다면, 창업은 어려웠을지도 모른다.

-- 곤란했던 대학연구자와 창업가의 양립 --
이 활동들을 통해 필자가 가장 어려웠던 것이, 대학연구자라고 하는 입장과 창업가라는 입장을 공존시키는 것이었다. 십 수년에 걸친 연구의 경험과 프로젝트에 대한 생각은, 비즈니스를 간략하게 하는 데에 있어서 항상 방해가 된다. 비즈니스로서 성공시키기 위해서 어떻게 한 가지의 아이디어에 집중하는 가는, 대학연구자에게는 상당히 어려운 문제이다.

결과적으로는, 필자와 공동으로 창업한 2명의 학생은 상당히 우수하고, 그들이 요령껏 조절을 해준 덕분에 프로젝트가 전진할 수 있었다. 2년 정도 전에 이 프로젝트는 자금획득을 계기로 무사히 법인화되고, 몇 개의 거래처에 제품을 납품하는 것까지 도달했다. 아직 몇 가지의 난관이 기다리고 있겠지만, 적어도 필자의 일은 끝났다라고 생각하고 있다.

대학에서의 연구성과는 비즈니스에 응용만이 전부는 아니다. 오히려, 비즈니스와 관계가 적지만 사회에 공헌하는 것이 본분일 것이다. 그렇지만, 공학은 사용자에게 기술을 전하기 위한 학문이라고 하는 생각을 한다고 한다면, 그것에 관계된 사람으로써는 사용자의 시야를 포함한 전체상을 파악해 두는 것이 연구를 진행하는 데 있어서 필요한 것은 아닐까.

지금까지의 경험을 토대로, 대학에서의 공학교육과 공학연구를 향후 어떻게 진행하면 좋은 것 인가를 생각하고 있지만, 아직 답은 나오지 않았다. 한 가지 확실한 것은, 기존의 애플리케이션을 전제로 한 실적위주의 연구만으로는 창업을 위한 원동력을 만들어 내는 것은 어렵고, 게다가 공학적인 혁신도 만들어내지 못한다라는 것이다.

도움이 되는지 여부는 모르지만,「왠지 모르게 흥미롭다」는 연구라는 것은 필수불가결한 것이다. 최종적으로 애플리케이션이 확정한 것은 마지막 1~2년이었다. 그 과정에서 수십 가지의 애플리케이션의 아이디어가 예측 불가능한 다양한 이유로 사라져갔다. Chairless Chair의 예로 말하면, 새로운 클러치 기구에 관한 아이디어 이외에는 아무것도 보이는 형태로는 남지 않았다.

    -- 끝 --